金刚石合成工艺流程

吉林大学的刘冰冰教授与姚明光教授团队联合中山大学的朱升财教授近期取得了重大突破。他们发现了一种全新的路径，能够在极端高温高压条件下让石墨转化为六方金刚石，并成功合成高质量、接近纯度的六方金刚石块体材料。这一成果已经在国际知名学术期刊《自然·材料》上发表。

早在1967年，的科学家在陨石坑中发现了备受瞩目的“超级钻石”，它具有六方晶体结构，坚硬异常且独特地共生在陨石之中。人工合成纯相六方金刚石一直是科学界长期未能攻克的难题。

此前的研究已经揭示了一种石墨到立方金刚石转变的新机制，其中涉及到了sp3碳高压相结构的形成，对人工合成六方金刚石起到了启示作用。研究团队受到启发，开始探索高压相结构在人工合成六方金刚石过程中的关键作用。他们设计了高温高压实验，采用激光加温金刚石对顶砧技术，对石墨在超高压高温下的结构变化进行了深入研究。在这一过程中，他们观察到石墨在高压力区间会形成后石墨相高压结构，再通过局部加热，成功获得了硬度超过天然金刚石40%、真空环境下热稳定性高达1100℃的六方金刚石。这一成果明显优于纳米金刚石的900℃热稳定性。